化学者はウランの触媒の特性を発見しました

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研究したウラン錯体の分子軌道の構造

英国の化学者は、ウランが2つの電子を個々の原子に移動させることで酸化還元反応を起こす可能性があることを発見しました。これは、以前は不可能と考えられていました。そのような反応はウランを潜在的に非常に効果的な触媒にする、と研究者達はネイチャーコミュニケーションズに発表された彼らの論文に書いている。

2つの電子の移動を伴う酸化還元反応は、周期表の2番目のグループの元素(たとえば、マグネシウム、バリウム、ベリリウム、ストロンチウム)および遷移金属(ロジウム、パラジウムなど)で最も一般的であり、したがって使用できます。効果的な触媒として。ただし、このような反応は、アクチニド(ウランを含む)やランタニド(f軌道に価電子を持つ金属)ではまったく一般的ではありません。

マンチェスター大学のスティーブン・リドルが率いるグループは、単一のウラン原子の酸化が正確に2つの電子を移動させる反応を最初に発見しました。このような反応は、ウラン原子が3つまたは5つの窒素原子に囲まれている複雑な有機金属錯体で可能であることが判明しました。このような反応では、ウラン原子の酸化状態が3から5に変化し、酸化中にウランは2つの電子を失います。

このような反応の過程で形成された化合物は、X線回折、分光分析、磁気測定分析、および他の多くの技術を使用して化学者によって研究されました。得られた結果は、アゾベンゼンと窒素-ウラン錯体との酸化還元反応において、遷移d金属の特徴であるように、ウランが2つの電子を供与する能力を示し、これまでf元素では観察されなかったことを示しました。

これは、ウランベースの化合物が将来的に効果的な触媒として使用できることを意味します。科学者によると、彼らが行った発見は、生分解性プラスチックの製造技術と製薬業界に大きな変化をもたらす可能性があります。スティーブン・リドルは、この発見を、わずか20年後にディスプレイ製造で一般的になった液晶の発見とさえ比較しています。

ウランや他のf元素が遷移金属と形成するまれな化学結合の研究は、一般的な化学結合の性質に関する多くの重要な情報を提供します。たとえば、化学者は最近、ウラン原子が非常に短い結合でロジウム原子に結合している珍しい有機金属錯体を初めて合成することができました。

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